Для стимулирования трансформации энергетических структур и борьбы с изменением климата решающее значение имеет фотоэлектрическая промышленность — подотрасль возобновляемой энергетики. В настоящее время фотоэлектрическая (ФЭ) промышленность переживает фазу беспрецедентного развития благодаря постоянно меняющемуся технологическому ландшафту и растущему потребительскому спросу.
В середине XX века, когда впервые было успешно налажено производство солнечных элементов, зародилась фотоэлектрическая промышленность. За последние несколько десятилетий в фотоэлектрическом (ФЭ) секторе был достигнут значительный прогресс, что привело к разработке многочисленных новаторских продуктов, включая тонкопленочные солнечные элементы, поликристаллический кремний и первые монокристаллические кремниевые солнечные элементы. В то же время стоимость производства электроэнергии с помощью ФЭ-технологий неуклонно снижалась благодаря повышению эффективности фотоэлектрических модулей, что позволило им конкурировать с альтернативными возобновляемыми источниками энергии.
Несмотря на процветание фотоэлектрической отрасли, она не лишена проблем и препятствий. Одним из таких элементов является ограниченность доступных для обработки земель. Серьезной проблемой в регионах с ограниченными земельными ресурсами является значительная площадь, которую требуют традиционные крупномасштабные фотоэлектрические электростанции. В связи с этим следует изучить альтернативные методы применения фотоэлектрических технологий для максимального использования имеющихся земель.
Распределенная фотоэлектрическая система выработки электроэнергии — это инновационное применение фотоэлектрических технологий. Солнечные фотоэлектрические модули, устанавливаемые на различных поверхностях, включая стены и крыши, вырабатывают электроэнергию непосредственно от солнца и распределяют её по зданиям через распределенную фотоэлектрическую систему. Эта модель обеспечивает ряд преимуществ, среди которых: во-первых, оптимизация использования площади здания при одновременном минимизировании использования земельных ресурсов; во-вторых, повышение эффективности использования энергии при одновременном снижении потерь при передаче в сеть; и в-третьих, выработка чистой возобновляемой электроэнергии при снижении зависимости от традиционных ископаемых видов топлива.
Плавучие фотоэлектрические системы выработки электроэнергии представляют собой еще один инновационный тип применения фотоэлектрической энергии, помимо распределенных фотоэлектрических систем. Плавучая фотоэлектрическая система выработки электроэнергии создается путем крепления фотоэлектрических модулей к поверхности воды с помощью плавучей платформы. Преимущества этой модели заключаются в следующем: во-первых, она оптимизирует использование площади водной поверхности, в отличие от использования земельных ресурсов; во-вторых, она повышает выработку электроэнергии за счет улучшения эффективности фотоэлектрических модулей благодаря охлаждающему эффекту воды; и в-третьих, она снижает зависимость от традиционных ископаемых видов топлива, обеспечивая при этом чистую возобновляемую электроэнергию.
Помимо нескольких дополнительных примечательных новых моделей применения фотоэлектрических систем, примером может служить модель сельского хозяйства с использованием фотоэлектрических модулей, которая позволяет одновременно производить электроэнергию и выращивать продукты питания. Более того, интеграция технологий хранения энергии и выработки электроэнергии в системах хранения энергии на основе фотоэлектрических модулей может обеспечить непрерывное электроснабжение в случае отключения солнечной энергии. С появлением этих новых типов применения открылись новые возможности и перспективы для долгосрочного развития фотоэлектрической отрасли.
Поддержка со стороны правительства и руководство в разработке политики имеют важное значение для развития новых способов применения фотоэлектрических технологий. Правительство потенциально может поддерживать и поощрять расширение фотоэлектрической отрасли посредством внедрения благоприятной политики и нормативных актов, предоставления финансовых субсидий и налоговых льгот, а также внедрения дополнительных технологических достижений. В промежуточный период государственная поддержка научных исследований и технологических инноваций может способствовать развитию и расширению фотоэлектрических технологий.
Сотрудничество, в том числе международное, имеет решающее значение для развития фотоэлектрической отрасли. Крайне важно, чтобы страны сотрудничали, обменивались ресурсами и информацией, а также выступали за инновационное развитие фотоэлектрической отрасли. Для достижения устойчивого развития мы должны решать энергетические и экологические проблемы, с которыми сталкиваемся как глобальное сообщество.
